任务6CDMA功率控制技术

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1、课程目录模块一3G基础模块模块二CDMA技术基础模块模块三WCDMA移动通信技术模块模块四TD-SCDMA移动通信技术模块模块五CDMA2000移动通信技术模块模块六WiMAX技术模块任务1扩频通信概念任务2扩频通信的特点和主要技术指标任务3CDMA码序列任务4CDMA编码技术任务5CDMA切换技术模块二CDMA技术基础模块任务6CDMA功率控制技术任务7CDMA接收和检测技术4问题引入在CDMA系统中，功率控制被认为是所有关键技术的核心。那么功率控制是如何产生的？功率控制有哪些类型？分别是如何完成功率控制的？前言功率控制作为对

2、CDMA系统功率资源（含手机和基站）的分配，如果不能很好解决，则CDMA系统的优点就无法体现，高容量、高质量的CDMA系统也不可能实现。61、功率控制概述2、反向功率控制3、前向功率控制4、实践活动1功率控制概述功率控制产生于解决远近效应，可以通过图2-25所示来简单说明一下功率控制过程。图225功率控制示意图1功率控制概述如果小区中的所有用户均以相同功率发射，则靠近基站的移动台到达基站的信号强；远离基站的移动台到达基站的信号弱，导致强信号掩盖弱信号。这就是移动通信中的“远近效应”问题。CDMA是一个自干扰系统，所有用户共同使用

3、同一频率，所以“远近效应”问题更加突出。1功率控制概述CDMA系统中某个用户信号的功率较强，对该用户的信号被正确接收是有利的，但却会增加对共享频带内其它的用户的干扰，甚至淹没有用信号，结果使其它用户通信质量劣化，导致系统容量下降。为了克服远近效应，必须根据通信距离的不同，实时地调整发射机所需的功率，这就是“功率控制”。按照通信的上下行链路方向，功率控制可以分为前向功控和反向功控。如图2-26所示。1功率控制概述图2-26前向功控和反向功控1功率控制概述前向功控用来控制基站的发射功率，使所有移动台能够有足够的功率正确接收信号，在满

4、足要求的情况下，基站的发射功率应尽可能地小，以减少对相邻小区间的干扰，克服角效应。前向链路公共信道的传输功率是由网络决定的。反向功控用来控制每一个移动台的发射功率，使所有移动台在基站端接收的信号功率或SIR基本相等，达到克服远近效应的目的。121、功率控制概述2、反向功率控制3、前向功率控制4、实践活动2反向功率控制CDMA系统的容量主要受限于系统内移动台的相互干扰，所以如果每个移动台的信号到达基站时都达到所需的最小信噪比，系统容量将会达到最大值。在实际系统中，由于移动台的移动性，使移动台信号的传播环境随时变化，致使每时每刻到达

5、基站时所经历的传播路径、信号强度、时延、相移都随机变化，接收信号的功率在期望值附近起伏变化。因此，在CDMA系统的反向链路中引入了功率控制。2反向功率控制反向功率控制通过调整移动台发射机功率，使信号到达基站接收机的功率相同，且刚刚达到信噪比要求的门限值，同时满足通信质量要求。各移动台不论在基站覆盖区的什么位置和经过何种传播环境，都能保证每个移动台信号到达基站接收机时具有相同的功率。反向功率控制包括三部分：反向开环功率控制、反向闭环功率控制和反向外环功率控制。1）反向开环功率控制CDMA系统的每一个移动台都一直在计算从基站到移动台

6、的路径损耗。当移动台接收到从基站来的信号很强时，表明要么离基站很近，要么有一个特别好的传播路径，这时移动台可降低它的发送功率，而基站依然可以正常接收；相反，当移动台接收到的信号很弱时，它就增加发送功率，以抵消衰耗，这就是反向开环功率控制。如图2-27所示。1）反向开环功率控制图2-27反向开环功率控制反向开环功率控制简单、直接，不需在移动台和基站之间交换控制信息，同时控制速度快并节省开销。1）反向开环功率控制但CDMA系统中，前向和反向传输使用的频率不同（IS-95规定的频差为45MHz），频差远远超过信道的相干带宽。因而不能认

7、为前向信道上衰落特性等于反向信道上衰落特性，这是反向开环功率控制的局限之处。反向开环功率控制由反向开环功率控制算法来完成，主要利用移动台前向接收功率和反向发射功率之和为一常数来进行控制。具体实现中，涉及开环响应时间控制、开环功率估计校正因子等主要技术设计。2）反向闭环功率控制反向闭环功率控制，即由基站检测来自移动台的信号强度或信噪比，根据测得结果与预定的标准值相比较，形成功率调整指令，通过前向功率控制子信道通知移动台调整其发射功率。反向闭环功率控制如图2-28所示。3）反向外环功率控制在反向闭环功率控制中，信噪比门限不是恒定的，

8、而是处于动态地调整中。这个动态调整的过程就是反向外环功率控制。如图2-29所示。3）反向外环功率控制在反向外环功率控制中，基站统计接收反向信道的误帧率FER。如果误帧率FER高于误帧率门限值，说明反向信道衰落较大，于是通过上调信噪比门限来提高移动台的发射功率；反